خیز بلند محققان به سوی ساخت "مغز کوانتمی"

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سیما؛ محققان می‌گویند خیز بلندی به سوی "مغز کوانتمی" برداشته‌اند؛ یعنی رایانه‌ای که می‌تواند مانند مغز انسان کار و تغییر کند.

محققان از دیرباز در پی ساخت ماده‌ای هوشمند بوده‌اند که بتواند همانند مغز انسان از طریق تغییر دادن فیزیکی خود عمل یادگیری را انجام دهد. چنین اختراعی می‌تواند راه‌گشای ساخت نسل کاملاً جدیدی از رایانه‌ها شود.

طبق گزارش مجله نانوفناوری نیچر، اکنون محققان توانسته‌اند شبکه‌ای از اتم‌های منفرد بسازند که در کنار هم می‌توانند همانند نوترون‌ها و طرح‌های درون مغز انسان الگو بسازند و پیوند برقرار کنند.

این تحقیق جدید با توجه به این واقعیت انجام گرفته که تقاضا برای ظرفیت رایانشی در سراسر جهان رو به افزایش است و پیامد آن هم نیازمند مراکز داده‌ای بیشتر است. اما افزایش مراکز داده‌ای به معنی نیاز به انرژی بیش‌تر برای تأمین برق آن‌ها است و همین سبب می‌شود سازگاری محیط زیستی نداشته باشند.

آلکساندر خاجتوریانس، استاد ارشد میکروسکوپ کاوند پویشی در دانشگاه ردبود و سرپرست این طرح می‌گوید: «روشن است که باید راهبرد‌های جدیدی برای ذخیره‌سازی و پردازش اطلاعات پیدا کنیم که از لحاظ مصرف انرژی کارآمد باشند.»

هوش مصنوعی با اتکا به قابلیت تشخیص و یادگیری مشاهدات خود می‌تواند الگو‌ها را در جهان اطراف تشخیص دهد. در حال حاضر این کار با نرم‌افزار یادگیری ماشین انجام می‌گیرد که اطلاعات خود را به سخت‌دیسک رایانه تحویل می‌دهد.

برت کاپن استاد ارشد شبکه‌های عصب‌واره‌ای و هوش ماشینی در دانشگاه ردبود می‌گوید: تا کنون کارکرد این فناوری که مبنای آن الگویی صدساله است جوابگوی نیاز‌ها بود. اما به هر حال این فرایند از لحاظ مصرف انرژی بسیار ناکارآمد است.

از همین رو محققان امیدوارند بتوانند سامانه‌ای بسازند که چنین کاری را به جای نرم‌افزار با سخت‌افزار انجام دهد. محققان برای انجام چنین کاری توانسته‌اند شبکه‌ای متشکل از اتم‌های کبالت بسازند که روی فسفر سیاه قرار می‌گیرد. این ماده می‌تواند اطلاعات را شبیه مغز ذخیره و پردازش کند و مانند مغز خود را سازگار کند.

این محققان تاکنون نشان داده‌اند که اطلاعات را می‌توان در اتم کبالت ذخیره کرد و نیز کشف کرده‌اند که چنین اتمی را می‌توان همانند نوترون‌های منفرد درون مغز با اعمال کردن ولتاژ "فعال" کرد.

محققان در این پژوهش جدید توانستند این کبالت‌ها را در مجموعه‌ای گرد آورند تا شبیه مغز و سامانه هوش مصنوعی کار کنند. محققان همچنین متوجه شدند که این اتصالات بر اساس آن چه بر آن می‌گذرد دستخوش تغییر می‌شود.

استاد خاجتوریانس می‌گوید: وقتی به مدت طولانی‌تری این ماده را با ولتاژ معینی تحریک کردیم در کمال تعجب دیدیم که این اتصالات در واقع تغییر می‌کند. یعنی واکنش خود را بر اساس تحریک خارجی دریافتی سازگار می‌کند و خودش یاد می‌گیرد.